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單片機酒精濃度檢測儀設計資料

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ID:339166 發表于 2018-5-27 16:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本設計基于STC12C5A16AD單片機設計的酒精氣體濃度探測儀，可用來檢測酒精氣體濃度，酒精氣體濃度測試儀在生產生活中有重要的應用，比如，在一些環境要求嚴格的生產車間，用這種酒精濃度探測儀，可隨時檢測車間內的酒精氣體濃度，當酒精氣體濃度高于允許限定值時，發出警報，提醒人們及時通風換氣，做到安全生產，此酒精測試儀經過再一步的改進可以使用到酒后駕駛測試上面去，利用該測試儀來告誡駕駛員請勿酒后駕駛。
在這次的設計中，利用了MQ-3型酒精的傳感器通過對空氣中的酒精濃度測試轉換成0～5V的模擬量電壓進行輸出，把這個0～5V的電壓傳送到STC12C5A16AD內部自帶的A/D轉換模塊中去，通過模擬量模塊的轉換輸出一個8位0～255的數據給單片機的P1口，再通過單片機進行一些軟件程序的處理顯示在LCD的液晶上面。

  1. #include "STC12c5A.h"
  2. #include "1602.h"
  3. #include "2402.h"

  5. #define uchar unsigned char
  6. #define uint  unsigned int

  8. //聲明常量
  9. #define ALCH       80       //醉駕標準80mg/L
  10. //K_MG_MV和K_ZERO為傳感器校準系數，要根據每個MQ-3模塊校準
  11. #define K_MG_MV    160/66  //傳感器靈敏度系數，每毫克/L對應的10毫伏數
  12. #define K_ZERO     0       //傳感器零點漂移，約130mV

  14. //定義按鍵
  15. sbit Key_Up = P3^6;
  16. sbit Key_Down = P3^7;

  18. //定義LED報警燈
  19. sbit Led_Warn1 = P3^4;
  20. sbit Led_Warn2 = P3^5;

  22. //定義乙醇傳感器TTL電平輸出引腳
  23. sbit DOUT = P1^4;

  25. //定義標識
  26. volatile bit FlagStartAL = 0;  //開始轉換標志
  27. volatile bit FlagKeyPress = 0; //有鍵彈起標志

  29. //全局變量定義
  30. uchar Threshold;                   //酒精濃度上限報警值
  31. uint  ALCounter;                //酒精轉換計時器
  32. uint   ALValue;                   //酒精測量值
  33. float ALtemp;                    //計算臨時變量

  35. uint keyvalue, keyUp, keyDown; //鍵值
  36. char * pSave;                  //EEPROM存盤用指針

  38. //函數聲明
  39. void Data_Init();
  40. void Timer0_Init();
  41. void Port_Init();
  42. void ADC_Init();
  43. uchar GetADVal();
  44. void KeyProcess(uint );

  46. //數據初始化
  47. void Data_Init()
  48. {
  49.    ALCounter = 0;
  50.    ALValue = 0;
  51.    Led_Warn1 = 1;
  52.    Led_Warn2 = 2;
  53.    keyvalue = 0;
  54.    keyUp = 1;
  55.    keyDown = 1;
  56. }

  58. //定時器0初始化，中斷時間約2毫秒
  59. //計算：晶振11.0592MHz，定時器時鐘11059200/12=921600，每毫秒922個脈沖
  60. //      16位定時器初值65536-1844=63692=0xf8cc
  61. void Timer0_Init()
  62. {
  63.         ET0 = 1;        //允許定時器0中斷
  64.         TMOD = 1;       //定時器工作方式選擇
  65.         TL0 = 0xcc;     //
  66.         TH0 = 0xf8;     //定時器賦予初值，大約為2毫秒中斷1次
  67.         TR0 = 1;        //啟動定時器
  68. }

  70. //定時器0中斷
  71. void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0
  72. {
  73.         TL0 = 0xcc;
  74.         TH0 = 0xf8;     //定時器賦予初值

  76.         //每1秒鐘啟動一次AD轉換
  77.     ALCounter ++;
  78.     if (ALCounter >= 500)
  79.     {
  80.        FlagStartAL = 1;
  81.            ALCounter = 0;
  82.     }
  83. }

  85. void Port_Init()  //設定AD啟動；
  86. {
  87.    P1M0 = 0x80;     //10000000，P1.7作為AD輸入；
  88.    P1M1 = 0x80;     //
  89. }

  91. void ADC_Init()
  92. {
  93.    uint i;
  94.    P1ASF = 0x80;             //設P1.7為AD輸入
  95.    ADC_RES = 0;              //清先前的結果
  96.    ADC_CONTR|=0x80;                 //POWER=1,打開ADC電源
  97.    for(i=5000;i>0;i--) ; //延時
  98.    ADC_CONTR = ADC_CONTR&0xE0; //1110,0000 清ADC_FLAG,ADC_START位和低3位
  99.    ADC_CONTR = ADC_CONTR&0xf8|0x07; //設置當前通道號為P1.7
  100.    for(i=2500;i>0;i--) ; //延時

  102. }

  104. //進行AD轉換，得到當前酒精值
  105. uchar GetADVal()
  106. {
  107.    uint i;
  108.    ADC_CONTR&=0xf7;
  109.    for(i=250;i>0;i--);         //待輸入電壓穩定后開始轉換
  110.    //ADC_RES = 0;
  111.    ADC_CONTR |= 0x08;          //ADC_Start=1, 啟動轉換
  112.    while((ADC_CONTR&0x10)==0); //等待轉換結束ADC_FLAG=1
  113.    ADC_CONTR&=0xe7;                   //清ADC_FLAG和ADC_START位，停止轉換
  114.    return ADC_RES;
  115. }

  117. //存入設定值
  118. void Save_Setting()
  119. {
  120.    pSave =  (char *)&Threshold;          //地址低位對應低8位，高位對應高8位
  121.    wrteeprom(0, *pSave);              //存醉酒閾值低8位
  122.    DELAY(300);
  123.    pSave ++;
  124.    wrteeprom(1, *pSave);              //存醉酒閾值高8位
  125.    DELAY(300);
  126. }

  128. //載入設定值
  129. void Load_Setting()
  130. {
  131.    pSave =  (char *)&Threshold;
  132.    *pSave++ = rdeeprom(0);
  133.    *pSave = rdeeprom(1);
  134.    if ((Threshold>=255)||(Threshold<0)) Threshold = 80;
  135. }

  137. //按鍵處理程序，參數為鍵值，1為Up鍵，2為Down鍵
  138. void KeyProcess(uint num)
  139. {
  140.    switch (num)
  141.    {
  142.       case 1:
  143.              if (Threshold<255) Threshold++;
  144.              break;
  145.           case 2:
  146.              if (Threshold>1) Threshold--;
  147.              break;
  148.           default:
  149.              break;
  150.    }
  151.    L1602_int(2,9,Threshold);
  152.    Save_Setting();
  153. }

  155. void main()
  156. {
  157.    uint i,j;

  159.    EA = 0;
  160.    Data_Init();     //數據初始化
  161.    Timer0_Init();   //定時器0初始化
  162.    Port_Init();     //端口初始化
  163.    ADC_Init();      //ADC初始化
  164.    EA = 1;
  165.    L1602_init();
  166.    L1602_string(1,1,"Welcome to ALCT! ");
  167.    L1602_string(2,1,"Lijiang Nbjsxy  ");
  168.    //L1602_string(2,1,"Designed by AAA  ");
  169.    //延時
  170.    for (i=0;i<1000;i++)
  171.       for (j=0;j<1000;j++)
  172.              {;}
  173.    //清屏
  174.    L1602_string(1,1,"                ");
  175.    L1602_string(2,1,"                ");
  176.    L1602_string(1,1,"Alcohol:    mg/L");
  177.    L1602_string(2,1,"Setting:    mg/L");
  178.    //載入設定值
  179.    Load_Setting();
  180.    L1602_int(2,9,Threshold);
  181.    while(1)
  182.    {
  183.       //如果FlagStartAL標志置位，則進行AD轉換
  184.           if (FlagStartAL == 1)
  185.           {
  186.              //酒精濃度換算，50mg/L=62.5ppm，傳感器靈敏度應事先校準
  187.          ALValue = 500 * GetADVal() / 256;        //8位ADC，首先得到電壓值，單位10毫伏
  188.              ALValue = ALValue - K_ZERO;              //首先減去零點漂移，一般是130mV
  189.                  if (ALValue < 0) ALValue = 0;                          
  190.                  ALValue = ALValue * K_MG_MV;             //將mV轉變成mg/L，K_MG_MV系數需要校準           
  191.          L1602_int(1,9,ALValue);
  192.                  if (ALValue > Threshold) Led_Warn1 = 0;  //超過閾值，則 Led_Warn1燈報警，否則報警燈滅。
  193.                  else Led_Warn1 = 1;
  194.                  FlagStartAL = 0;
  195.            }
  196.        //查詢乙醇傳感器TTL電平，該指示燈為傳感器模塊報警
  197.            if (DOUT == 0)  Led_Warn2 = 0;
  198.            else            Led_Warn2 = 1;
  199.            //鍵盤查詢，在彈起時響應
  200.            if ((Key_Up)&&(keyUp==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 1;}
  201.        else if ((Key_Down)&&(keyDown==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 2;}
  202.            if (FlagKeyPress == 1)
  203.            {
  204.           KeyProcess(keyvalue);
  205.           FlagKeyPress = 0;           
  206.            }
  207.        if (!Key_Up) keyUp = 0;
  208.            else keyUp = 1;
  209.        if (!Key_Down) keyDown = 0;
  210.            else keyDown = 1;
  211.            DELAY(100);
  212.    }
  213. }
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ID:1102785 發表于 2023-12-7 01:34 | 顯示全部樓層
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ID:1121316 發表于 2024-5-18 20:07 | 顯示全部樓層
ALValue = 500 * GetADVal() / 256;        //8位ADC，首先得到電壓值，單位10毫伏
這個公式是什么意思是
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